垂体位于下丘脑下部的位置，仅豌豆大小，却是体内的最复杂的一个内分泌激素腺体。它分为前叶和后叶两部分，前叶的主要分泌生长激素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、促性腺激素，还有催乳素等；后叶主要是分泌催产素和抗利尿激素。因此，垂体所产生的激素控制着广泛的生理过程，如生长、代谢、应激反应和繁殖。垂体功能减退症，又称垂体功能低下，是指各种原因所导致的垂体无法足量生成一种或多种垂体激素，不能满足正常的调节、循环、分泌的需要。

垂体功能减退症的病因包括先天性下丘脑垂体功能不全、垂体瘤、垂体血供不足、颅脑外伤和自身免疫性疾病等，其症状通常随着时间的推移缓慢出现，并且根据所缺乏的激素有所不同，可导致甲状腺功能减退、肾上腺皮质功能减退、性腺功能减退、低血压、电解质失衡、意识受损、生长障碍、不孕症等表现。

由于垂体功能减退症的并发症较多，治疗较为困难，预后较差。所以在发现后，要及时采取治疗方案，以免病情恶化。但目前还没有治愈垂体功能减退症的方法，临床治疗着重于以合成激素进行对症治疗，即依据不同的指标补充不同激素，补充以后，再依据补充后激素水平的变化，根据情况调整药物的剂量。

然而，患者不仅需要终生使用激素，而且使用外源性激素药物还给应激反应调节带来了挑战。如，糖皮质激素替代不足可能导致致命的肾上腺危象，而过度替代可能导致药源性库欣综合征。此外，医生很难根据昼夜节律和外部应激确定不同需求的促肾上腺皮质激素浓度并提供适当剂量的口服药物。

干细胞是一类具有高度自我更新和多向分化潜能的细胞，是构成机体所有功能细胞的种子细胞，在体外适宜的培养条件下可以增殖，进而分化为多种功能细胞及组织器官。因此，如果可以使用多能干细胞（PSC）生成对周围环境有反应的人类垂体组织，并适当地精炼用于临床，则垂体功能减退的再生医学治疗将得到改善。

日前，来自日本名古屋大学等机构的研究人员已经成功地将人类多能干细胞转化为纯化的垂体细胞，这些细胞能聚集成激素分泌类器官。将这些3D垂体移植到垂体功能低下的小鼠体内，研究人员发现，促肾上腺皮质激素（ACTH，通常是由垂体产生和分泌）水平有了改善。2023年6月8日，相关论文发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊Stem Cell Reports上。

日本名古屋大学的Hidetaka Suga说：“这种产生纯化垂体组织的方法为垂体再生医学研究开辟了新的途径。垂体类器官是治疗垂体功能低下的有希望的移植来源。基于干细胞的、可响应周围环境的人类垂体组织，可能会改进垂体功能减退的再生医学治疗。”在这项研究中，研究人员开发了能可靠地产生和纯化人类多能干细胞衍生的垂体细胞，用于临床应用的策略。纯化后的垂体细胞能聚集形成垂体球，垂体球具有较高的ACTH分泌能力。所有垂体—下丘脑类器官都含有产生ACTH的细胞。当移植到垂体功能减退的小鼠体内时，3D垂体存活了半年，带来ACTH水平的持续改善和适当的ACTH反应。移植细胞还对ACTH释放激素（一种参与应激反应的肽激素）有反应。在移植的3D垂体中，糖皮质激素地塞米松的负反馈超过ACTH释放激素的正刺激，可能减少ACTH替代的副作用。由于3D垂体通过体循环接受类固醇反馈，因此发生库欣病（脑垂体释放过多ACTH的疾病）的风险较低。

该项干细胞构建3D垂体研究使得干细胞构建类器官研究再一次进入了大众的视野。近年来，类器官技术发展迅猛，干细胞凭借着多向分化潜能构建类器官，用于再生和修复大脑、肝脏、心脏、肾脏、肺脏等组织。不难预测，干细胞构建类器官将会在未来医疗中扮演越来越重要的角色。


参考资料：
Shiori Taga，Hidetaka Suga，Tokushige Nakano，et al. Generation and purification of ACTH-secreting hPSC-derived pituitary cells for effective transplantation, Stem Cell Reports (2023). DOI: 10.1016/j.stemcr.2023.05.002